Per què la carrera pels megapíxels als telèfons intel·ligents és absurda

2024 Autora: Malcolm Clapton | [email protected]. Última modificació: 2023-12-17 03:49

La qualitat de la foto depèn de moltes característiques, de manera que la càmera de 48 megapíxels encara no diu res.

Com funciona la càmera del telèfon intel·ligent

Una càmera és una cosa complexa: combina un sensor, un sistema òptic, un controlador i altres components auxiliars, així com un programari per al processament de fotos i vídeos. Considerem cada element amb més detall.

Matriu

La matriu és un microcircuit rectangular format per elements sensibles a la llum: píxels. Cada píxel conté tres subpíxels. Un subpíxel només transmet determinades longituds d'ona: per a vermell, verd o blau (vermell, verd, blau). Aquest model de color s'anomena RGB.

A més, la matriu pot ser monocroma, sense filtres de color. En cadascun dels seus píxels cauen tres vegades més fotons. Com a resultat, les fotos en blanc i negre són més nítides. Aquestes matrius es poden utilitzar per millorar la imatge en color d'un altre mòdul de càmera.

Una de les característiques principals d'una matriu és la resolució. Reflecteix quants píxels hi caben.

Lent

La petita lent del telèfon intel·ligent és gairebé una joia. Un sistema rar inclou de 4 a 5 elements, normalment de 7 a 8 o més.

En els telèfons intel·ligents amb múltiples càmeres, cada matriu tindrà la seva pròpia lent. Cadascun d'ells resol el seu propi problema:

• Teleobjectiu (teleobjectiu) és necessari per disparar des de llarga distància.
• Gran angular (shirik) ajudarà a encaixar més objectes al marc; això és útil per a fotos de grup i fotografia d'arquitectura.
• universal la lent us permetrà fotografiar amb moderació bé qualsevol tema: des d'un retrat fins a un paisatge.
• Lent varifocal (zoom) pot acostar el tema.

Les lents per a telèfons intel·ligents estan fetes de vidre o polímers especials. Si la seva transparència està lluny de ser ideal i els elements no estan ben ajustats, no esperis bones fotos. Fins i tot si la lent es mou unes quantes micres, el sistema òptic es desenfocarà.

Diafragma

El diafragma és el forat per on entra la llum a la càmera. La quantitat de llum que pot rebre el sensor depèn d'això. El valor d'obertura s'emet en format f/1, 7.

Sistema d'estabilització

L'estabilització compensa el desenfocament del moviment de la càmera, com ara quan es dispara amb la mà en lloc d'utilitzar un trípode. Pot ser de dos tipus:

• Òptic. Un sistema electrònic-mecànic honest que subjecta físicament la càmera en una posició (almenys ho intenta). Ofereix fotos més nítides amb un soroll mínim i pràcticament elimina la necessitat de processar programari.
• Electrònica. Aquests són algorismes de programari. La càmera encara tremola, però analitzant diversos fotogrames es crea un resultat més o menys decent.

Sistema d'enfocament automàtic

L'enfocament automàtic determina la distància a l'objecte i ajusta els paràmetres de l'òptica de la càmera en conseqüència. En els telèfons intel·ligents moderns s'utilitzen tres tipus de sistemes:

• Fase. Sensors especials recullen els raigs de llum en diferents punts del marc. A continuació, la llum es divideix en dos corrents i s'envia a un sensor de llum per determinar la distància a l'objecte. Avantatges: alta precisió i rapidesa de treball. Inconvenients: preu elevat, complexitat del disseny i la seva configuració.
• Contrast. S'analitza el contrast de l'escena. En canviar les lents, la càmera intenta maximitzar el contrast del subjecte amb el fons. Avantatges: mida compacta i baix cost. Inconvenients: el sistema és més lent i no és adequat per a escenes dinàmiques.
• Híbrid. Combina l'enfocament de fase i contrast per obtenir els millors resultats.

Programari

El programari també es pot considerar part de la càmera, perquè està directament implicat en l'obtenció del resultat del rodatge. Avui dia, cap telèfon intel·ligent us ofereix marcs tal com són, sense processament de programari. Els algorismes sofisticats, que sovint utilitzen una àmplia base de dades o tecnologia d'intel·ligència artificial, editen cada fotografia per "fer-te bella".

Les imatges en brut no seran prou brillants o clares. El programari elimina la sobreexposició, dibuixa les zones fosques, millora els colors i augmenta la nitidesa. I tot això ho fa automàticament i molt ràpidament.

Però també hi ha un inconvenient a la moneda. La reducció agressiva del soroll pot fer que una foto capturada al capvespre sembli granulosa, com si tingués moltes taques petites. Això degrada els detalls i fa que els colors no siguin naturals.

Què afecta el nombre de píxels?

Les especificacions detallades d'un telèfon intel·ligent solen indicar la mida física de la matriu de la càmera, una mica com 1/2, 6 ″. Al lloc web del fabricant, podeu trobar dades sobre la mida dels píxels a la matriu. Aquest paràmetre afecta el nombre de punts del marc. Com més gran sigui la resolució, millor es reprodueixen els detalls.

Però si els píxels són petits, cadascun d'ells rep poca llum i no pot determinar amb precisió el color d'un punt de la imatge real. Com a resultat, apareix soroll a la foto.

El soroll és punts dispersos de color i brillantor aleatoris. Com pitjor sigui la il·luminació i menor sigui la qualitat de la matriu de la càmera, més soroll hi haurà a la foto.

El seu nombre al marc és proporcional a la mida del píxel o al quadrat de la diagonal de la matriu. Si comparem dues matrius amb punts de mida 1, 55 µm i 1, 1 µm, aleshores en el marc amb la primera hi haurà la meitat del soroll.

El rang dinàmic de la matriu també és important: la seva capacitat per capturar tot l'espectre de colors i la brillantor del món circumdant. Les barates tenen una gamma reduïda, i les fotos resulten esvaïdes, borroses.

Per què els fabricants de telèfons intel·ligents persegueixen píxels

Perquè els compradors sempre volen el més. Fins i tot si en un cotxe per a 300 cavalls t'has d'aturar en un embús o jugar al solitari en un ordinador de joc fantàstic.

Quin telèfon intel·ligent compraríeu pel mateix preu: amb una càmera de 12 MP o una de 48 MP? Escollint el segon, obtindreu quatre vegades més megapíxels pels mateixos diners. Però les teves fotos no seran quatre vegades millors.

Un sensor amb molts píxels petits és més barat que un sensor amb píxels grans i vendrà millor.

Les matrius grans ocupen més espai dins del telèfon intel·ligent. El sistema òptic també hauria de ser més gran. En conseqüència, hi haurà menys espai per a la resta de parts del cos. El telèfon intel·ligent es farà més gruixut o la càmera sobresurt. S'haurà de protegir amb vidre temperat o de safir. I això també són diners.

Vendre un telèfon intel·ligent gros i car és difícil. És més fàcil demanar matrius amb un gran nombre de píxels petits i dur a terme una campanya de màrqueting sonora: afegiu un segell automàtic "disparat amb un supermegaflagman de 48MP" a la foto de la càmera, perquè tothom sàpiga que algú ha comprat un telèfon intel·ligent nou. I deixeu que els aficionats i professionals facin servir DSLR.

Encara que Nokia, per exemple, es va arriscar i va aconseguir els mítics telèfons intel·ligents Lumia 1020 amb càmeres de 41 megapíxels. I això és el 2013!

De què depèn realment la qualitat de la foto?

Mida de la matriu i dels píxels

Si feu dues matrius de la mateixa resolució, la foto de millor qualitat s'obtindrà potencialment amb la més gran. Allà, els píxels són més grans, la qual cosa significa que cauen més fotons sobre cadascun quan es dispara. Com a resultat, els subpíxels poden determinar amb més precisió el color d'un punt específic.

Sembla que si en una matriu els píxels tenen una mida d'1,4 micres, i en l'altra, d'1,2 micres, són pràcticament iguals. Però el 17% és una diferència tangible que sens dubte apareixerà en la qualitat de les fotos i els vídeos, sobretot si feu fotos amb poca llum.

Un altre punt important és la distància entre píxels adjacents. En matrius petites, els fabricants estalvien francament. En els més grans, poden permetre separar qualitativament els píxels veïns perquè no s'afectin entre ells.

Tecnologia de producció

Els nous mètodes permeten determinar amb més precisió la intensitat del flux de llum a partir de menys fotons, la qual cosa significa que podeu garantir un baix soroll i una bona reproducció del color, fins i tot si feu fotos al capvespre sense flaix.

Però cal llegir i analitzar. Per exemple, el telèfon intel·ligent HTC One (M7) ofereix la tecnologia UltraPixel. El fabricant va prometre un augment seriós de la qualitat de les fotos i els vídeos.

De fet, els UltraPixels van resultar ser només píxels més grans de 2 micres. Es pot considerar una nova tecnologia? Poc probable. Per comparar: el Google Pixel, que també va muntar HTC i que en un moment va ser considerat un dels millors telèfons amb càmera del mercat, tenia una matriu amb píxels d'1,55 micres. La mida de la càmera no es va augmentar per no augmentar el gruix del telèfon intel·ligent. La resolució de la matriu de 5 megapíxels era petita fins i tot per al 2014. Com a resultat, no hi havia cues per a HTC One (M7).

Un altre exemple són tecnologies com Super Pixel o Quad Pixel. Es combinen quatre píxels adjacents d'una gran matriu per obtenir una foto de menor resolució, però de millor qualitat. La solució és purament programari. Si la matriu és així, l'eficiència serà baixa.

Estabilització

L'estabilització òptica sempre és millor que la digital. Els algorismes de postprocessament encara s'aplicaran al marc, i és millor si inicialment és nítid.

Zoom

Per apropar-se al subjecte del marc, el zoom òptic desplaça les lents i la qualitat de la foto pràcticament no es veu afectada. El zoom digital estira part de la imatge per omplir tot el marc. Aquesta funció està disponible en qualsevol editor de fotos, sovint fins i tot en una aplicació de càmera estàndard. Per tant, no té sentit pagar pel zoom digital.

Sistema d'enfocament automàtic

El contrast AF és un sistema econòmic per a càmeres mediocres. L'enfocament automàtic de detecció de fase és adequat si esteu disparant a nens, gats o atletes que corren ràpidament. Però l'opció ideal és un sistema híbrid que combina els avantatges de la detecció de fases i l'autofocus per detecció de contrast.

Diafragma

Atès que un telèfon intel·ligent s'utilitza per disparar en diverses situacions, una càmera amb una obertura més gran es beneficiarà: f / 1, 7 és millor que f / 2, 0. Com més gran sigui el valor (o més baix sigui el nombre després de la barra inclinada), com més gran sigui l'obertura de la lent i més eficaç serà treballar al capvespre o a l'interior.

Nom de la marca

Sí, no només és una eina publicitària. Succeeix que la mateixa matriu està instal·lada al telèfon intel·ligent xinès i al vaixell insígnia de la marca A. Però els plans de sortida són molt diferents.

Si el fabricant no inverteix esforços i diners en el desenvolupament de components, tecnologies i programari, no hauríeu d'esperar marcs bonics i clars. Si estalvia en tot, per exemple, es posa lents barates amb poca transparència, això afectarà el resultat.

Què cal recordar

• Desenes de megapíxels són principalment màrqueting. La qualitat de les fotos i els vídeos no depèn directament d'ells.
• Fins i tot 5 o 8 megapíxels són suficients per imprimir una imatge de bona qualitat en un full horitzontal. La resolució de pantalla 4K d'un televisor avançat és d'uns 8-9 megapíxels. Full HD: només 2 megapíxels.
• Els píxels més grans recullen més llum. El resultat és un marc nítid i ben detallat amb reproducció natural del color i sense soroll.
• Si no us voleu molestar amb la teoria, aneu a la pràctica. Les revisions comparatives de telèfons intel·ligents i fotos de càmeres (a mida completa i retallades - fragments retallats i ampliats) permetran entendre l'estat real de les coses.